算法学习——LeetCode力扣栈与队列篇1

232. 用栈实现队列

232. 用栈实现队列 - 力扣（LeetCode）

描述

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：

实现 MyQueue 类：

• void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
• int pop() 从队列的开头移除并返回元素
• int peek() 返回队列开头的元素
• boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false

说明

• 你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
• 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。

示例

示例 1：

输入：
[“MyQueue”, “push”, “push”, “peek”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]

解释：

• MyQueue myQueue = new MyQueue();
• myQueue.push(1); // queue is: [1]
• myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
• myQueue.peek(); // return 1
• myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
• myQueue.empty(); // return false

提示

• 1 <= x <= 9
• 最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
• 假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）

进阶

你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ，即使其中一个操作可能花费较长时间。

代码解析

class MyQueue {
public:
    MyQueue() {
    }
    
    void push(int x) {
        s1.push(x);
    }
    
    int pop() {

        if(s2.empty() != 1) 
        {
            int result = s2.top();
            s2.pop();
            return result;
        }else
        {
              while(s1.empty() != 1)
            {
                int tmp = s1.top();
                s1.pop();
                s2.push(tmp);
            }
            int result = s2.top();
            s2.pop();
            return result;
        }  
    }
    
    int peek() {
        if(s2.empty() == 1)
        {
             while(s1.empty() != 1)
            {
                int tmp = s1.top();
                s1.pop();
                s2.push(tmp);
            }
        }
        return s2.top();
    }
    
    bool empty() {
        if(s1.empty() == 1 && s2.empty() == 1)
            return true;
        else 
            return false;
    }
public:
    stack<int> s1,s2;
};

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = new MyQueue();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->peek();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */

225. 用队列实现栈

225. 用队列实现栈 - 力扣（LeetCode）

描述

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

实现 MyStack 类：

• void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
• int pop() 移除并返回栈顶元素。
• int top() 返回栈顶元素。
• boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

注意

你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

示例

输入：
[“MyStack”, “push”, “push”, “top”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

提示

• 1 <= x <= 9
• 最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
• 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

进阶

你能否仅用一个队列来实现栈。

代码解析

两个队列实现栈

#include <iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<unordered_map>
#include <algorithm>
#include<map>
#include<stack>
#include <queue>
using namespace std;



class MyStack {
public:
    MyStack() {

    }

    void push(int x) {

        que_1.push(x);

    }

    int pop() {

        int result = 0;
        while (que_1.empty() == 0)
        {
            result = que_1.front();
            que_2.push(que_1.front());
            que_1.pop();
        }
        int num = que_2.size() - 1;
        for (int i = 0; i < num ; i++)
        {
            que_1.push(que_2.front());
            que_2.pop();
        }
           
        que_2.pop();
        return result;
    }

    int top() {

        int result = 0;
        while (que_1.empty() == 0)
        {
            result = que_1.front();
            que_2.push(que_1.front());
            que_1.pop();
        }
        while (que_2.empty() == 0)
        {
            que_1.push(que_2.front());
            que_2.pop();
        }
       
        return result;
    }

    bool empty() {

        if (que_1.empty() == 1)return 1;
        else return 0;
    }
public:
    queue<int> que_1;
    queue<int> que_2;
};



int main() {

    
    
     MyStack obj;
     obj.push(1);
     
     obj.push(2);
   
     obj.push(3);
     
    
     cout << obj.pop() << endl;
     cout << obj.pop() << endl;
     cout << obj.pop() << endl;
  
     cout << obj.empty() << endl;

     
      
     return 0;
   
}

一个队列实现栈

class MyStack {
public:
    MyStack() {

    }

    void push(int x) {

        que_1.push(x);

    }

    int pop() {

        int result = 0;
       
        int size  = que_1.size() -1 ;

        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            result = que_1.front();
            que_1.pop();
            que_1.push(result);
        }
        result = que_1.front();
        que_1.pop();
      
        return result;
    }

    int top() {

        int result = 0;

        int size = que_1.size() ;

        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            result = que_1.front();
            que_1.pop();
            que_1.push(result);
        }
       

        return result;
      
    }

    bool empty() {

        if (que_1.empty() == 1)return 1;
        else return 0;
    }
public:
    queue<int> que_1;
   
};

20. 有效的括号

20. 有效的括号 - 力扣（LeetCode）

描述

给定一个只包括 ‘(’，‘)’，‘{’，‘}’，‘[’，‘]’ 的字符串 s ，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：

左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。
每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

示例

示例 1：

输入：s = “()”
输出：true

示例 2：

输入：s = “()[]{}”
输出：true

示例 3：

输入：s = “(]”
输出：false

提示

• 1 <= s.length <= 104
• s 仅由括号 ‘()[]{}’ 组成

代码解析

遇到左括号压栈左括号

class Solution {
public:
    bool checkout( char &a , char &b ) //检查括号是否匹配
    {
        if (a == '(' && b == ')') return 1;
        else if (a == '[' && b == ']') return 1;
        else if (a == '{' && b == '}') return 1;
        else return 0;
    }

    bool isValid(string s) {

        stack<char> stack_s;
        stack_s.push(1);//防止空栈时top函数报错，提前压栈
        stack_s.push(s[0]);
        for (int i = 1; i < s.size(); i++)
        {
            if (checkout(stack_s.top(), s[i]) == 0) //不匹配压栈
            {
                stack_s.push(s[i]);
            }
            else//匹配弹栈
            {
                stack_s.pop();
            }
        }
        stack_s.pop();//弹出之前压的1
        return stack_s.empty();

    }
};

遇到左括号压栈右括号

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        if (s.size() % 2 != 0) return false; // 如果s的长度为奇数，一定不符合要求
        stack<char> st;
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
            if (s[i] == '(') st.push(')');
            else if (s[i] == '{') st.push('}');
            else if (s[i] == '[') st.push(']');
            // 第三种情况：遍历字符串匹配的过程中，栈已经为空了，没有匹配的字符了，说明右括号没有找到对应的左括号 return false
            // 第二种情况：遍历字符串匹配的过程中，发现栈里没有我们要匹配的字符。所以return false
            else if (st.empty() || st.top() != s[i]) return false;
            else st.pop(); // st.top() 与 s[i]相等，栈弹出元素
        }
        // 第一种情况：此时我们已经遍历完了字符串，但是栈不为空，说明有相应的左括号没有右括号来匹配，所以return false，否则就return true
        return st.empty();
    }
};

1047. 删除字符串中的所有相邻重复项

1047. 删除字符串中的所有相邻重复项 - 力扣（LeetCode）

描述

给出由小写字母组成的字符串 S，重复项删除操作会选择两个相邻且相同的字母，并删除它们。

在 S 上反复执行重复项删除操作，直到无法继续删除。

在完成所有重复项删除操作后返回最终的字符串。答案保证唯一。

示例

输入：“abbaca”
输出：“ca”
解释：
例如，在 “abbaca” 中，我们可以删除 “bb” 由于两字母相邻且相同，这是此时唯一可以执行删除操作的重复项。之后我们得到字符串 “aaca”，其中又只有 “aa” 可以执行重复项删除操作，所以最后的字符串为 “ca”。

提示

• 1 <= S.length <= 20000
• S 仅由小写英文字母组成。

代码解析

返回原本的字符串

class Solution {
public:
    string removeDuplicates(string s) {
        stack<char> stack_s;
        stack_s.push(1);
        stack_s.push(s[0]);
        for (int i = 1; i < s.size(); i++)
        {
            if (stack_s.top() != s[i])
            {
                stack_s.push(s[i]);
            }
            else
            {
                stack_s.pop();
            }
        }
        s.erase(0, s.size());
        int num = stack_s.size()-1;
        for(int i= 0 ;i < num; i++)
        { 
            s.insert(0,1,stack_s.top());//插入函数复杂度高，每一个点都执行浪费时间
            stack_s.pop();
        }
        
        return s;
            
    }
};

返回另一个串

class Solution {
public:
        string removeDuplicates(string s)
        {
            stack<char> stack_s;
            stack_s.push(1);
            stack_s.push(s[0]);
            for (int i = 1; i < s.size(); i++)
            {
                if (stack_s.top() != s[i])
                {
                    stack_s.push(s[i]);
                }
                else
                {
                    stack_s.pop();
                }
            }
            
            string result ="";
            int num = stack_s.size()-1;
            for(int i= 0 ; i < num; i++)
            { 
                result += stack_s.top();//倒叙插入，然后反转
                stack_s.pop();
            }
            reverse (result.begin(), result.end());//反转一次，节省时间
            
            return result;
        } 
    };